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2019-2020年高一化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)精析精練 氯氣 1．氯的原子結(jié)構(gòu)特征 氯原子最外層有7個(gè)電子，且原子半徑較小，所以易得一個(gè)電子，故氯氣是一種強(qiáng)氧化劑。 2．氯氣的物理性質(zhì) 氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體，有毒，易液化，能溶于水，但溶解度不大。 3．氯氣的化學(xué)性質(zhì) (1)氯氣與金屬反應(yīng)。(2)氯氣與非金屬反應(yīng)。氯氣都作氧化劑，且都能生成高價(jià)態(tài)的氯化物，自身被還原成-1價(jià)；(3)氯氣與水或堿反應(yīng)。氯氣既作氧化劑又作還原劑，發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，一般在冷的堿液中生成C1-和ClO-，而在熱的堿液中則生成C1-和ClO-3。 4．氯氣和漂白粉 氯氣雖然有強(qiáng)氧化性，但干燥的氯氣卻沒有漂白性，只有遇水反應(yīng)生成了次氯酸，才有漂白性，所以真正有漂白性的物質(zhì)是次氯酸而不是氯氣，但次氯酸不穩(wěn)定，難以保存，故用氯氣與消石灰反應(yīng)制成漂白粉，使用漂白粉時(shí)需與酸(如空氣中的CO2)作用，讓它轉(zhuǎn)化為次氯酸，故漂白粉需密封保存。 5．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法 反應(yīng)原理：MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O 2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 實(shí)驗(yàn)裝置：固體+液體，反應(yīng)需加熱，選用燒瓶十分液漏斗——制氯裝置。 除雜方法：用水或飽和食鹽水除去Cl2中的少量HCl氣體。 收集方法：向上排空氣法或排飽和食鹽水法。 尾氣處理：用堿液吸收。 學(xué)法建議 本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)第一要注重結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；第二要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的前提下學(xué)習(xí)性質(zhì)。 1．如何用實(shí)驗(yàn)方法檢驗(yàn)新制氯水的成分?察顏觀色看現(xiàn)象，分析變化找粒子。 看顏色——淺黃綠色，說明：有Cl2分子。 滴到藍(lán)色石蕊試紙上——周圍變紅，說明：有H+； 中間變白，說明：有HClO。 向氯水中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明氯水中有C1-。 2．在氯水中滴入酚酞?dú)溲趸c混合液，紅色褪去，是因?yàn)闅溲趸c被中和還是紅色被次氯酸漂白?你能用實(shí)驗(yàn)方法證明嗎? 往已褪色的溶液中加氫氧化鈉溶液，不恢復(fù)紅色，說明被氧化漂白而褪色；往已褪色的溶液中加 NaOH溶液，恢復(fù)紅色，說明因中和而褪色。 3．新制的氯水與久置的氯水在成分和性質(zhì)上有什么不同? 新制的氯水主要成分是Cl2分子，另外還有少量的鹽酸和次氯酸，所以H+濃度不大，但氧化性強(qiáng)，有漂白性；而久置的氯水主要成分是HCl，所以H+濃度大，無Cl2、HClO，氧化性弱，無漂白性。 4．HCIO的漂白作用是由其強(qiáng)氧化性引起的。 潛能開發(fā) [例1]實(shí)驗(yàn)室用含0．2molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)，最終收集到的C12的質(zhì)量可能為 ( ) A．3．55g B．小于3．55g C.大于3．55g D．7．1g 思路分析 0．2molHCl若都能反應(yīng)完，其中只有0．1mol被氧化成Cl2，且當(dāng)鹽酸反應(yīng)消耗后變稀，使反應(yīng)不能進(jìn)行到底。 [答案] B 思維診斷 若誤以為鹽酸都被氧化成氯氣，則會(huì)誤選D，若誤以為鹽酸反應(yīng)完，則會(huì)誤選A，因?yàn)橄←}酸不能順利與MnO2反應(yīng)，故應(yīng)小于3．55 g。 [例2]某些物質(zhì)光照會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如硝酸、硝酸銀等，下列物質(zhì)光照不會(huì)發(fā)生化學(xué)變化的是 ( ) A.氯氣和氫氣的混合氣體 B.氯水 C．次氯酸 D.碳酸鈉 思路分析 次氯酸見光易分解，氯水中含有次氯酸，見光也會(huì)分解，氯氣和氫氣常溫下不反應(yīng)，但光照會(huì)發(fā)生爆炸，只有碳酸鈉不發(fā)生化學(xué)變化。 [答案] D 思維診斷 許多化學(xué)物質(zhì)對(duì)光特別敏感，且光對(duì)許多化學(xué)反應(yīng)有一定的催化作用，故在保存時(shí)應(yīng)考慮避光存貯，在制取時(shí)可考慮用光激活催化。 [例3]自來水用氯氣消毒沿用已久，但因產(chǎn)生某些污染，現(xiàn)正研究使用二氧化氯(ClO2)消毒，其消毒效果比氯氣好，還原產(chǎn)物仍是C1-。則ClO2的消毒效果是同質(zhì)量氯氣的多少倍(消毒效果以等質(zhì)量的物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)來表示) ( ) A．1 B．2 C．2．63 D．3．36 思路分析 設(shè)有l(wèi)mo1ClO2，電子轉(zhuǎn)移5mole-，等質(zhì)量的C12為： 。 [答案] C 思維診斷 若學(xué)生不理解消毒效果的倍數(shù)關(guān)系即是等質(zhì)量的物質(zhì)電子轉(zhuǎn)移數(shù)的倍數(shù)關(guān)系，則無從下手，有些學(xué)生求得的是原子個(gè)數(shù)比；有些學(xué)生求得的是等物質(zhì)的量的兩者質(zhì)量比，都是不確切的。 知能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 1．下列粒子或物質(zhì)中，化學(xué)性質(zhì)最活潑的是 ( ) A.氯分子 B.氯原子 C.氯離子 D.液氯 答案: B 因Cl最外層7個(gè)電子，未達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 2．飽和氯水長期放置后，下列粒子在溶液中不減少的是 ( ) A．Cl2 B．HCIO C．C1- D．H2O 答案: C 因?yàn)镃l2與H2O反應(yīng)后生成 C1- 3．放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中該溶質(zhì)的濃度會(huì)變大的是 ( ) A.濃硫酸 B.氫氧化鈉 C.氯水 D.氯化鈉 答案: D 濃硫酸吸收空氣中的水而使?jié)舛葴p??；氫氧化鈉吸收空氣中的CO2而發(fā)生了變質(zhì)；氯水也因分解放出氧氣最終變?yōu)榱讼←}酸；只有氯化鈉溶液揮發(fā)出的是水而使溶液的濃度增大 4．下列關(guān)于氯水的敘述，不正確的是 ( ) A.新制氯水中只含Cl2和H2O分子 B.新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色 C.光照氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2 D．氯水放置后溶液的酸性增強(qiáng) 答案: AC 新制的氟水中含C12、H2O、HClO、H+、C1-、ClO-，氯水光照分解產(chǎn)生O2 5．氯氣是有毒的，曾被法西斯制成毒氣彈用于侵略戰(zhàn)爭；當(dāng)這種毒氣彈順風(fēng)爆炸時(shí)，通?？刹捎玫姆烙k法是 ( ) A.人、畜應(yīng)躲到低洼的地方去 B.人、畜多飲豆?jié){和牛乳 C.人、畜應(yīng)躲到較高的地方去 D.可用肥皂水浸濕軟布蒙面 答案: CD因Cl2密度比空氣大，所以人、畜應(yīng)躲到較高的地方去，又因Cl2易溶于堿，所以可用堿性的肥皂水吸收 6．用自來水養(yǎng)金魚時(shí)，通常先將自來水經(jīng)日光曬一段時(shí)間后，再注入魚缸，其目的是 ( ) A.利用紫外線殺死細(xì)菌 B.提高水溫，有利于金魚生長 C．增加水中氯氣的含量 D.促使水中的次氯酸分解 答案: D 次氯酸的分解減少水中溶解的氯氣的量 7．下列各化合物不能直接由單質(zhì)間化合制取的是 ( ) A．FeCl3 B．CuCl2 C．AlCl3 D．FeCl2 答案: D 因Cl2化學(xué)性質(zhì)很活潑，與有變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成高價(jià)態(tài)化合物。Fe元素有+2價(jià)、+3價(jià)，Cu元素有+l價(jià)、+2價(jià)，Al只有+3價(jià)，故選D 8．如圖：A處通入氯氣。關(guān)閉B閥時(shí)，C處干燥紅色布條無變化，打開B閥時(shí)，C處紅色布條褪色。由此作出的判斷正確的是 ( ) A．D中可以是濃硫酸 B.通入的氯氣含有水分 C．D中可以是水 D．D中可以是飽和食鹽水 答案: AB 通入的Cl2含有水分所以當(dāng)打開B時(shí)，紅布褪色，而關(guān)閉B時(shí)氣體要先通過D溶液，則不能使紅布褪色了，所以D中裝的是干燥劑干燥Cl2，可以是濃H2SO4 9．為了防止污染，下列各組物質(zhì)不能同時(shí)倒入廢液缸內(nèi)的有 ( ) A.鹽酸和碳酸鈉溶液 B.硫酸鉀溶液和氯化鋇溶液 C.氯化鉀溶液和氫碘酸 D.高錳酸鉀溶液和鹽酸 答案: D 高錳酸鉀和鹽酸會(huì)反應(yīng)生成Cl2 10．為了獲得不含氯化氫的干燥氯氣，正確的凈化次序是 ( ) A.先通過濃硫酸，再通過無水氯化鈣 B.先通過水，再通過氧化鈣 C.先通過飽和食鹽水，再通過無水氯化鈣 D.先通過堿石灰，再通過濃硫酸 答案: C 通過飽和食鹽水除去HCl，通過無水CaCl2干燥氯氣 11．白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均為家庭廚房中常用的物質(zhì)，利用這些物質(zhì)能完成的實(shí)驗(yàn)是 ( ) ①檢驗(yàn)自來水中是否含氯離子；②鑒別食鹽和小蘇打；③蛋殼能否溶于酸；④白酒中是否含甲醇 A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 答案:C 12．下列物質(zhì)中同時(shí)含有氯分子、氯離子及氯的化合物的是 ( ) A.液氯 B.漂白粉 C.氯酸鉀 D.氯水 答案:D 13．在3Cl2+6KOH=KCIO3+5KCI+3H2O的反應(yīng)中，當(dāng)有，mgCl2被氧化時(shí)則被還原的Cl2有 ( ) A．3mg B．5mg C． D. 答案: B 參加反應(yīng)的Cl2中被氧化，被還原 14．下列關(guān)于氯及其化合物的敘述正確的是 ( ) A.因?yàn)槁葰庥卸?，有?qiáng)氧化性，所以氯氣可用于殺菌、消毒、漂白 B.常溫下，1體積水可溶解2體積氯氣，所以飽和氯水是濃溶液 C.氯氣與堿溶液的反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是氯氣與水的反應(yīng) D.在使用漂白粉時(shí)，加入醋酸可增強(qiáng)漂白作用 答案: D因?yàn)榇姿峥纱偈蛊追壑蠧a(ClO)2轉(zhuǎn)變成HClO 15．現(xiàn)用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，再用銅粉和氯氣制取少量無水CuCl2。其實(shí)驗(yàn)流程示意如下： 上圖中“→”表示氣體流向。請(qǐng)完成下列填空： (1)B與C所需用的儀器是______________，B中應(yīng)選用的試劑是_____________，C中所選用的試劑作用是__________________； 答案: 洗氣瓶；飽和食鹽水；干燥氯氣 (2)描述D管中的現(xiàn)象：_______________________； 答案: 玻璃管中產(chǎn)生棕色煙 E中應(yīng)選用的試劑只能從下列物質(zhì)中選擇：NaBr溶液，純水，KMnO4溶液，Na2SO3溶液。你認(rèn)為應(yīng)選擇的試劑是_____________，理由是______________。 答案: Na2SO3;因?yàn)镹a2SO3+Cl2+H2O＝Na2SO4+2HCI 綜合能力訓(xùn)練 l．用200g 36．5％的鹽酸與二氧化錳反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣能夠與1.867g鐵粉完全作用，問有多少克二氧化錳參加反應(yīng)? 4HCI+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 2Fe+3Cl2=2FeCl3 12HCl ～ 3MnO2 ～ 2Fe 1236．5 387 256 過量 m 1．867g m＝4．35 g 2．氯堿廠使用純度為92．5％(設(shè)雜質(zhì)不與氯氣反應(yīng))的消石灰與氯氣反應(yīng)制取漂白粉，消石灰的轉(zhuǎn)化率為80％；對(duì)某游泳池進(jìn)行消毒，一次要使用氯氣4．26k8，現(xiàn)改用上述干燥的漂白粉，假定起消毒作用的只是次氯酸，要達(dá)到與氯氣相當(dāng)?shù)南拘Ч?，一次需向池中投放這種漂白粉多少千克? 因?yàn)镃l2+H2O HCl+HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HclO 由題意可知在消毒過程中起作用的只是HClO,所以要達(dá)到相同的消毒效果，Cl2與Cn(ClO)2的比例關(guān)系是： Ca(ClO)2～2Cl2 143 142 m 4．26 k8 m＝4．29kg 2Ca(OH)2+2Cl2＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 148 143 111 ml 4．29 kg m2 m1＝4．44 kg m2＝3．33 kg 則需純度為92．5％的消石灰的質(zhì)量＝＝6．0kg 需向池中一次性加入這種漂白粉的質(zhì)量＝6．0-4．44+4．29+3．33＝9．18kg 3．化工廠生產(chǎn)鹽酸的主要過程是： 其中關(guān)鍵一步為圖所示的Cl2和H2在燃燒管(外管中套有內(nèi)管)管口燃燒生成HCl氣體，為使Cl2充分反應(yīng)，通入氣體的合理方式是：A處通入_______________，B處通入_________________，同時(shí)還應(yīng)采取的控制氣體通入量的措施是___________________，HCl極易溶水，若要求合成氣中HCl的體積分?jǐn)?shù)大于97％，現(xiàn)有量筒、水槽等儀器，試用簡單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行含量分析，簡述過程_____________________。 答案: H2；Cl2；使H2過量；用量筒收集100mL該合成氣倒立于盛滿水的水槽中，如果液面上升到97mL以上，說明合成氣中HCl的體積分?jǐn)?shù)大于97％。